Question

14．如图甲是家用电吹风机的工作原理，电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风．

（1）要让电吹风工作时吹出热风，它的开关应置于1位置（选填“1”、“2”或“3”）．
（2）某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间的变化关系如图乙所示，则在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是13200 J．
（3）电热丝在工作时的电阻值是91.7Ω．（保留一位小数）
（4）使用几年后，发现电热丝变细，则其电阻变大，它的实际功率将变小．
（5）若电风扇的功率不变，要恢复到原来的热风档功率，应给原来的电热丝再并联一段适当阻值的电热丝（选填“串联”或“并联”）．

Answer 1

分析 （l）当电吹风机送出来的是热风时，说明电动机和电阻丝同时工作．
（2）由图象可知吹热风和凉风时的工作时间，根据W=Pt求出两种情况下消耗的电能，两者之和即为电吹风消耗的总电能；
（3）由电路图可知，吹风机吹凉风时只有电动机工作，吹热风时电动机和电热丝同时工作，热风时的功率减去凉风时的功率即为电热丝的功率，根据P=UI求出通过电热丝的电流；知道电热丝两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律求出电热丝的电阻．
（4）影响电阻的因素有材料、长度以及横截面积和温度，在其他条件一定时，导体的横截面积越小，导体的电阻越大；在电压一定时，用电器的功率用公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$比较．
（5）根据电阻串联时越串越大、并联时越并越小判断新电热丝的串并联．

解答 解：
（l）要让电吹风工作时吹出热风，需要电动机和电阻丝同时工作，即开关应置于图甲中的1位置，此时电风扇与电热丝是并列连接在电源上的，所以是并联连接．
（2）由图可知，t_热=20s，t_凉=10s，
在该次吹干头发电吹风消耗的总电能：
W=P_热t_热+P_凉t_凉=616W×20s+88W×10s=13200J．
（3）由电路图可知，吹风机吹冷风时只有电动机工作，吹热风时电动机和电热丝同时工作，
则电热丝的功率：
P_R=P_热-P_凉=616W-88W=528W，
由P=UI可得，该电吹风吹出热风时，通过电热丝的电流：
I′=$\frac{{P}_{R}}{U}$=$\frac{528W}{220V}$=2.4A；
由I=$\frac{U}{R}$可得，电热丝R的阻值：
R=$\frac{U}{I′}$=$\frac{220V}{2.4A}$≈91.7Ω；
（4）使用几年后，由于电热丝的升华，电热丝变细，但电热丝的材料、长度因素都不变，只有横截面积变小，所以电阻变大；
当电阻变大后，电源电压不变，由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$知：电热丝消耗的实际功率将变小．
（5）因并联电路电阻越并越小、小于任何一个分电阻，串联电路电阻越串越大、大于任何一个分电阻，所以为恢复电热吹风机的铭牌功率，应与电热丝并联一段新电热丝．
故答案为：（1）1；
（2）13200；
（3）91.7；
（4）大；小；
（5）并联．

点评 本题考查了电功率公式和欧姆定律、电功公式的灵活应用，关键是知道热风时的功率减去凉风时的功率即为电热丝的功率．